레몬 배터리 란?

레몬 배터리는 화학 배터리 시스템의 기초를 설명하는 데 사용되는 고전적인 과학 실험입니다. 이 실험을 수행하려면 과학자는 매우 육즙이 많은 레몬, 아연 도금 또는 아연 코팅 강철 못, 깨끗한 구리 동전 또는 가정용 구리 배선 부분이 필요합니다. 배터리를 만드는 과학자는 양쪽 끝에 악어 클립이 달린 전선과 민감한 전압계가 필요합니다. 전압계는 일반적으로 철물점, 전자 취미 용품점 또는 주택 개량 센터의 전기 공급 섹션에서 찾을 수 있습니다. 레몬 배터리를 테스트하기 위해 소형 발광 다이오드 (LED) 및 기타 전기 장치를 사용할 수도 있지만 일반적으로 레몬이 추가로 필요합니다.

작동 원리

레몬 배터리는 금속이 산성 혼합물에 도입 될 때 발생하는 전자 및 화학 반응에 의존합니다. 레몬은 상당한 양의 산성 주스를 함유하고 있으며 과학 용어로는 "전해질"입니다. 전해질의 산은 구리 및 아연과 같은 금속의 원자 구조를 분해하여 개별 전자의 방출을 유발합니다. 과학자가 두 개의 금속을 도체와 연결하여 회로를 만들면 전자가 전하를 통해 흐르며 전압계 또는 다른 장치에서 감지 할 수 있습니다.

배터리 만들기

먼저 레몬 배터리를 만드는 과학자는 구리 동전 또는 가정용 구리 배선을 레몬의 한쪽 끝에 조심스럽게 삽입 한 다음 아연 도금 된 못을 반대쪽 끝에 삽입해야합니다. 이 작업을 수행하는 과학자는 두 금속이 서로 접촉하지 않도록하는 것이 중요합니다. 이로 인해 회로가 닫히고 금속이 닿아 있으면 감전 될 수 있습니다.

청구 작성

못과 동전은 이제 전극이되었습니다. 구리와 아연은 모두 전자가 전자를 통과 할 수있게 해주므로 우수한 전기 전도체로 간주됩니다. 구리 코인 또는 와이어는 양극 (+) 전극으로 간주되는 반면 아연 코팅 손톱은 음극 (-) 전극입니다.

레몬 주스 전해질에서 발견되는 자유 유동 전자는 자연적으로 음극에서 양극으로 이동하기를 원합니다. 이 전자의 흐름 속도는 전류량으로 측정됩니다. 전압계는 회로 내에서 작동하는 "전기 압력"을 나타내는 전압을 표시하여이를 감지합니다.

전압 측정

단일 레몬 배터리는 상당한 양의 전압을 생성하지 않지만 민감한 전압계는 일부 전기 출력을 감지해야합니다. 과학자는 와이어의 양극 클립, 빨간색 케이스가있는 끝을 구리 동전 또는 와이어에 연결해야합니다. 네거티브 클립 (검은 색 케이싱으로 끝나는 끝)을 아연 도금 손톱에 넣습니다. 전압계의 디지털 판독 값 또는 아날로그 다이얼은 일반적으로 전압의 10 분의 1 미만의 작은 전압 번호를 표시해야합니다. 이것은 일반적으로 디지털 시계를 작동 시키거나 전구에 전력을 공급하기에는 충분하지 않지만 레몬 배터리 내에서 화학 반응을 통해 전류가 생성되었음을 나타냅니다.

충전 증가

단일 셀 레몬 배터리는 작동하지만 의미있는 전기를 거의 제공하지 않습니다. 배터리 내에서 셀 수 또는 레몬 수를 늘려 추가 전압을 제공 할 수 있습니다. 일련의 레몬은 한 레몬의 양극, 구리 부분에서 다른 레몬의 음극 끝, 아연 손톱에 연결된 추가 전선을 통해 단일 배터리로 함께 작동 할 수 있습니다.

이런 방식으로 직렬로 연결된 약 4 개의 레몬은 작은 LED를 비추기에 충분한 전력을 제공해야합니다. 과학자는 한쪽 끝 레몬의 음극 리드를 케이싱의 평평한 영역에 가장 가까운 LED 와이어에 연결해야합니다. 그런 다음 다른 쪽 레몬에서 다른 전선으로 긍정적 인 납을 연결할 수 있습니다. 희미하지만 눈에 띄는 글로우가 LED 중앙에서 켜집니다. 더 많은 충전량과 더 밝은 빛을 위해 추가 레몬 또는 셀을 배터리에 추가 할 수 있습니다.